再生料聚酯纤维的性能研究

靳晓晴，杨丽月，杨庆斌

(青岛大学，山东 青岛 266071)



再生料聚酯纤维的性能研究

靳晓晴，杨丽月，杨庆斌

(青岛大学，山东 青岛 266071)

文章使用LLY-06E电子单纤维强力仪、LLY-33恒温恒湿箱、Y802A型八篮恒温烘箱、电子天平研究了再生料聚酯纤维的力学性能及吸放湿性能，并与普通聚酯纤维进行对比。结果表明，再生料聚酯纤维在常温干湿态下断裂强度优于普通聚酯纤维；湿态时，其初始模量显著下降，再生料聚酯纤维的吸放湿回潮率与普通聚酯纤维的吸放湿回潮率相近，吸湿性较差。

再生料聚酯纤维；拉伸性能；回潮率；吸湿滞后性

近年来，以聚酯为代表的化纤产品在日常生活中所占的比重越来越大，但是由于石油等自然资源的日益紧缺以及需求量的日益增长，作为践行循环经济的代表性产业——再生聚酯的发展开始备受人们关注[1-2]。再生料聚酯纤维是通过对回收废旧的塑料聚酯瓶粉碎加工，再经过一系列的生产工艺制成的一种再生资源[3]。既可以有效利用废弃资源，又能保护环境，减少白色污染。我国一年的废弃聚酯高达几十万吨，若能合理利用，就能变废为宝，产生巨大的经济效益及社会效益。因此再生聚酯纤维前景广阔[4-5]。本文通过对再生料聚酯纤维干、湿态的力学性能及吸放湿性能的测定，并与普通聚酯纤维对比，初步研究了再生料聚酯纤维的基本性能，对其应用具有一定指导作用。

1 试验

1.1 原料及仪器

原料：再生料聚酯纤维：1.67 dtex×38 mm；普通聚酯纤维：1.67 dtex×38 mm。

仪器：LLY-06E电子单纤维强力仪、LLY-33恒温恒湿箱、Y802A型八篮恒温烘箱、电子天平。

1.2 试验方案

力学性能：将纤维置于标准大气条件下平衡24 h。采用LLY-06E电子单纤维强力仪进行拉伸力学性能测试，用来表征纤维的力学性能。试验条件：温度20℃，相对湿度65%；试样的夹持长度为10 mm，预加张力为0.1 cN/tex，速度10 mm/min；每试样拉伸30次。

吸放湿性能：将重约5 g的纤维试样放入相对湿度为100%的透湿试验箱24 h[6]，使试样充分吸湿，将电子天平放置于LLY-33恒温恒湿箱(温度25℃，相对湿度60%)，将预调湿完成的纤维放置于电子天平90 min。0 min～30 min每2 min计数，30 min～60 min每5 min计数，60 min～90 min每10 min计数，直到样品达到放湿平衡。计算回潮率，绘制放湿曲线。

取重约5 g的纤维试样放置于Y802A型八篮恒温烘箱恒温100℃，烘2.5 h，干燥皿中冷却至(20±1)℃时取出立刻测量其质量，定为干重[7]。将电子天平放置于LLY-33恒温恒湿箱(温度25℃，相对湿度60%)，将纤维试样放置于电子天平90 min。0 min～30 min每2 min计数，30 min～60 min每5 min计数，60 min～90 min每10 min计数，直到样品达到吸湿平衡[8]。计算回潮率，绘制吸湿曲线。

2 试验结果与分析

2.1 常温下两种聚酯纤维力学性能对比

再生料聚酯纤维及普通聚酯纤维一次拉伸性能试验结果如表1所示。

表1 再生料聚酯纤维及普通聚酯纤维干态与湿态拉伸性能对比

图1 再生料聚酯纤维一次拉伸曲线

图2 普通聚酯纤维一次拉伸曲线

由表1及图1、图2可知，与普通聚酯纤维相比，常温干、湿态再生料聚酯纤维断裂强度明显高于普通聚酯纤维，约为普通聚酯纤维的1.5倍。干态时，初始模量相差不大，断裂伸长率远低于普通聚酯纤维，约为普通聚酯纤维的34.2%。屈服伸长率略高。

湿态时，再生料聚酯纤维的多项力学性能指标均呈下降状态。再生料聚酯纤维的断裂强度、断裂功及初始模量分别是干态时的89.8%，77.8%，27.6%。断裂伸长率及屈服伸长率均有不同程度的增加。这表明，湿态时再生料聚酯纤维制品手感柔软[9]，弹性较好。

2.2 吸放湿性能

再生料聚酯纤维吸、放湿曲线如图3所示。

图3 再生料聚酯纤维吸、放湿曲线

普通聚酯纤维吸、放湿曲线如图4所示。

再生聚酯纤维和普通聚酯纤维的吸放湿平衡回潮率如表2所示。

图4 普通聚酯纤维吸放湿曲线

类别放湿平衡回潮率(%)吸湿平衡回潮率(%)吸湿滞后值(%)再生料聚酯纤维0.39370.35350.0402普通聚酯纤维0.42580.37370.0521

试验结果表明，再生料聚酯的放湿回潮率为0.3937%，吸湿回潮率为0.3535%，吸放湿40 min之后，吸放湿速率趋于平缓缓。普通聚酯纤维的放湿回潮率为0.4258%，吸湿回潮率为0.3737%。两种纤维的吸湿回潮率小于放湿回潮率，间接说明了纺织材料的吸湿滞后性[10]。由于吸湿滞后性，再生料聚酯纤维吸湿滞后值在0.0402%左右，普通聚酯纤维吸湿滞后值在0.0521%左右。两种纤维吸放湿性能相差不大。

3 结论

本文研究了再生料聚酯纤维的力学性能及吸放湿性能。再生料聚酯纤维在常温干湿态下断裂强度优于普通聚酯纤维，约为普通聚酯纤维的1.5倍。干态时，初始模量相差不大，断裂伸长率远低于普通聚酯纤维，约为普通聚酯纤维的34.2%。湿态时，再生料聚酯纤维的多项力学性能指标均呈下降状态。初始模量显著下降，断裂伸长率及屈服伸长率均有不同程度的增加。再生料聚酯纤维的吸放湿回潮率与普通聚酯纤维的吸放湿回潮率相近，说明其吸湿性能较差。

再生料聚酯纤维和普通聚酯纤维性能相近，因此有望代替普通聚酯纤维在生活、工业中的应用。因此，如何提高再生高品质聚酯纤维的技术将是日后研究的重点，高品质的再生料聚酯纤维将开创纺织行业的新格局。

[1] 谭亦武.再生PET行业的发展现状与展望[J].合成纤维，2007，36(11)：1—10.

[2] 宋新，张先德.聚酯废料回收制造再生纤维[J].合成技术及应用，2001，16(1)：22—25.

[3] 刘晓倩，薛文良，魏孟媛.再生聚酯纤维产业的发展现状与存在问题[J].中国纤检，2012，(11)：80—84.

[4] 中国化学纤维工业协会.中国化纤行业发展与环境保护[M].上海：东华大学出版社，2009.

[5] 赵永霞，董奎勇.再生聚酯的产品开发[J].纺织导报，2008，(2)：35—37.

[6] 余序芬，鲍燕萍，吴兆平，等．纺织材料实验技术[M]．北京：中国纺织出版社，2003．

[7] 李汝勤，宋钧才．纤维和纺织品测试技术[M]．上海：东华大学出版社，2005．

[8] 赵书经．纺织材料实验教程[M]．北京：中国纺织出版社，1996．

[9] 于伟东．纺织材料学[M]．北京：中国纺织出版社，2006．[10] 于伟东, 储才元.纺织物理[M].上海：东华大学出版社，2009.

Study on the Properties of Recycled Polyester Fiber

JinXiaoqing,YangLiyue,YangQingbin

(Qingdao University, Qingdao 266071, China)

In this paper, mechanical properties, absorption and desorption performance of recycled polyester fiber and common polyester fiber were studied and compared by using LLY-06E electronic single fiber strength meter, LLY-33 constant temperature and humidity box, Y802A eight basket constant temperature oven and electronic balance. The results show that: the fracture strength of recycled polyester fiber is better than that of common polyester fiber. Under wet condition, the initial modulus of recycled polyester fiber decreases significantly. The moisture absorption and desorption rate of recycled polyester fiber are similar to common polyester fiber, but its hygroscopicity is poor.

recycled polyester fiber; tensile property; moisture regain; moisture absorption hysteresis

2017-04-27

靳晓晴(1993—)，女，山东枣庄人，硕士研究生。

TS102.5

A

1009-3028(2017)03-0005-03